JP6206790B2 - Air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、ガスエンジンで駆動される圧縮機を備える空気調和装置に関する。 The present invention relates to an air conditioner including a compressor driven by a gas engine.
従来、ガスエンジンで圧縮機を駆動するガスヒートポンプ式の空気調和装置が知られている。この種の空気調和装置では、ガスエンジンを冷却するためのエンジン冷却水と、圧縮機に吸入される冷媒との間で熱交換するプレート式熱交換器を冷媒回路に設け、暖房運転時に圧縮機に吸入される冷媒をエンジン冷却水によって加熱することにより、暖房運転時における運転効率を向上させたものがある(例えば、特許文献1参照)。
また、この種の空気調和装置では、発電機を搭載し、空調運転時にガスエンジンの余力で発電を行い、当該発電機により発電した電力をファンモータやポンプに供給して消費エネルギーの低減を図っているものがある(例えば、特許文献2参照)
Conventionally, a gas heat pump type air conditioner in which a compressor is driven by a gas engine is known. In this type of air conditioner, a plate-type heat exchanger that exchanges heat between engine coolant for cooling the gas engine and refrigerant sucked into the compressor is provided in the refrigerant circuit, and the compressor is used during heating operation. In some cases, the efficiency of operation during heating operation is improved by heating the refrigerant sucked into the engine cooling water (see, for example, Patent Document 1).
In addition, this type of air conditioner is equipped with a generator, generates power with the surplus capacity of the gas engine during air conditioning operation, and supplies the power generated by the generator to the fan motor and pump to reduce energy consumption. (For example, see Patent Document 2)
ところで、ガスヒートポンプ式の空気調和装置では、ガスエンジンの排熱を利用することができるため、暖房性能においては、電気モータヒートポンプ式の空気調和装置よりも優位であることが一般的に知られている。
しかしながら、暖房運転時に、外気温度が低い、或いは、室外機能力に対し室内機運転容量が大きい等で、空調負荷が大きい場合には、冷媒圧力が上昇し難く、ガスエンジンに掛る負荷が小さいため、排熱があまり出ない状態となる。これにより、空調負荷が大きい場合には、ガスヒートポンプ式の空気調和装置においても暖房性能はあまり期待できないという問題があった。
本発明は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、暖房性能を向上することができる空気調和装置を提供することを目的とする。
By the way, in the gas heat pump type air conditioner, since exhaust heat of the gas engine can be used, it is generally known that the heating performance is superior to the electric motor heat pump type air conditioner. Yes.
However, during heating operation, when the air conditioning load is large, such as when the outside air temperature is low or the indoor unit operating capacity is large with respect to the outdoor functional force, the refrigerant pressure hardly rises and the load on the gas engine is small. , It will be in a state where there is not much exhaust heat. Thereby, when the air conditioning load is large, there is a problem that the heating performance cannot be expected so much even in the gas heat pump type air conditioner.
An object of this invention is to provide the air conditioning apparatus which can eliminate the subject which the prior art mentioned above has, and can improve heating performance.
上記課題を解決するため、本発明は、ガスエンジンにより駆動される圧縮機、四方弁、及び、室外熱交換器を接続してなる冷媒回路を備える空気調和装置において、前記ガスエンジンにより発電する発電機と、前記発電機が発電した電力により前記冷媒回路内の冷媒を加熱して冷媒圧を昇圧させる冷媒圧昇圧機構と、を備え、前記ガスエンジンをエンジン冷却水により冷却する冷却水回路を備え、当該冷却水回路内には、暖房運転時に、前記エンジン冷却水と前記冷媒回路内の冷媒との間で熱交換するプレート式熱交換器が設けられ、前記冷媒圧昇圧機構は、前記発電機の電力により前記エンジン冷却水を加熱する冷却水加熱用ヒータを、前記プレート式熱交換器の上流に備え、前記発電機の電力により前記圧縮機の吸込み側の前記冷媒回路内の冷媒を加熱する冷媒加熱用ヒータを、前記プレート式熱交換器の下流に備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides an air conditioner including a compressor, a four-way valve, and an outdoor heat exchanger that are driven by a gas engine. And a coolant pressure boosting mechanism that boosts the coolant pressure by heating the coolant in the coolant circuit with the electric power generated by the generator, and includes a coolant circuit that cools the gas engine with engine coolant. The cooling water circuit is provided with a plate heat exchanger for exchanging heat between the engine cooling water and the refrigerant in the refrigerant circuit during heating operation, and the refrigerant pressure boosting mechanism includes the generator A cooling water heater for heating the engine cooling water with electric power of the upstream side of the plate heat exchanger, and the refrigerant circuit on the suction side of the compressor with electric power of the generator The refrigerant heating heater for heating the refrigerant, characterized by comprising downstream of the plate heat exchanger.
また本発明は、上記空気調和装置において、前記冷媒加熱用ヒータを、前記圧縮機の吸込側に設けられたアキュムレータ内に配設したことを特徴とする。 Moreover, the present invention is characterized in that, in the above air conditioner, the refrigerant heating heater is disposed in an accumulator provided on a suction side of the compressor.
また本発明は、上記空気調和装置において、暖房運転開始時に、外気温が予め設定された所定値以下の場合に、前記発電機が発電する電力を前記冷媒圧昇圧機構に供給することを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that, in the air conditioning apparatus, at the start of heating operation, when the outside air temperature is equal to or less than a predetermined value set in advance, the power generated by the generator is supplied to the refrigerant pressure boosting mechanism. To do.
また本発明は、上記空気調和装置において、暖房運転を開始した際に、前記圧縮機から吐出される高圧冷媒の圧力が予め設定された所定値以下の場合に、前記発電機が発電する電力を前記冷媒圧昇圧機構に供給することを特徴とする。 In the air conditioner, when the pressure of the high-pressure refrigerant discharged from the compressor is equal to or lower than a predetermined value when the heating operation is started, the generator generates electric power generated by the generator. It supplies to the said refrigerant | coolant pressure raising mechanism, It is characterized by the above-mentioned.
本発明によれば、ガスエンジンにより発電する発電機と、前記発電機が発電した電力により冷媒回路内の冷媒を加熱して冷媒圧を昇圧させる冷媒圧昇圧機構と、を備え、暖房運転開始時に、負荷に応じて前記発電機が発電する電力を前記冷媒圧昇圧機構に供給するため、暖房運転開始時の空調負荷が大きく、冷媒圧力が上昇し難くい場合に、ガスエンジンにより発電された電力により、冷媒圧を昇圧させることで、空調負荷が大きい場合でも、素早く冷媒圧力を上昇させるとともに、発電負荷との相乗効果でガスエンジンに掛る負荷を大きくして、エンジン排熱を増大させ、暖房運転開始時の暖房効率を高めることができ、暖房性能を向上することができる。 According to the present invention, it is provided with a generator that generates electric power from a gas engine, and a refrigerant pressure increasing mechanism that increases the refrigerant pressure by heating the refrigerant in the refrigerant circuit with the electric power generated by the generator, and at the time of starting heating operation Since the electric power generated by the generator according to the load is supplied to the refrigerant pressure boosting mechanism, the electric power generated by the gas engine when the air conditioning load at the start of heating operation is large and the refrigerant pressure is difficult to increase. By increasing the refrigerant pressure, even when the air conditioning load is large, the refrigerant pressure is quickly increased, and the load on the gas engine is increased by the synergistic effect with the power generation load to increase engine exhaust heat, Heating efficiency at the start of operation can be increased, and heating performance can be improved.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明を適用した実施形態に係るガスヒートポンプ(GHP)式の空気調和装置10の冷媒回路の構成を示す図である。
空気調和装置10は、室外機11及び複数台(例えば5台)の室内機12A〜12Eを有し、室外機11の室外冷媒配管13と室内機12A〜12Eの各室内冷媒配管14A〜14Eとが連結されている。なお、図1では、空気調和装置10の冷媒回路は符号1を付して示し、ガスエンジン30の冷却を行うエンジン冷却水回路は符号43を付して示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a refrigerant circuit of a gas heat pump (GHP)
The
室外機11は室外に設置され、室外冷媒配管13には圧縮機15が配設されるとともに、この圧縮機15の吸込側にアキュムレータ16が、吐出側にオイルセパレータ17及び四方弁18がそれぞれ配設されている。また、四方弁18側には、室外熱交換器19、室外膨張弁20、ドライコア21が順次配設されている。室外熱交換器19には、この室外熱交換器19へ向かって送風する室外ファン(送風ファン)22が隣接して配置されている。また、圧縮機15は、圧縮機15側のプーリ(不図示)と、ガスエンジン30側のプーリ(不図示)との間に掛け渡されるVベルト30Aを介してガスエンジン(エンジン)30に連結され、このガスエンジン30により駆動される。
The
オイルセパレータ17には、このオイルセパレータ17で分離したオイルを圧縮機15に戻すためのオイル戻し管23が設けられている。また、冷媒高圧側(圧縮機15の吐出側)と冷媒低圧側(図示の例ではアキュムレータ16の入口)との間は、バイパス弁24を介して接続されている。
室外冷媒配管13には、閉鎖弁25A、25Bが設けられている。さらに、室外冷媒配管13には、この室外冷媒配管13を流れる液冷媒をアキュムレータ16の手前に適宜供給するための2本のリキッド管26A,26Bが設けられている。2本のリキッド管26A,26Bのうち、一方のリキッド管26Aは、この室外冷媒配管13を流れる液冷媒をアキュムレータ16の手前に直接供給する。また、他方のリキッド管26Bには、後述するプレート式熱交換器48が接続され、他方のリキッド管26Bを流れる液冷媒は、プレート式熱交換器48を通って、アキュムレータ16の手前に供給される。
The oil separator 17 is provided with an
The
室内機12A〜12Eは、各室内に設置され、室内冷媒配管14A〜14Eにそれぞれ配設される室内熱交換器27A〜27Eと、各室内熱交換器27A〜27Eの近傍に配設される室内膨張弁28A〜28Eとを備えて構成される。また、室内熱交換器27A〜27Eには、これらの室内熱交換器27A〜27Eへ送風する室内ファン29A〜29Eが隣接して配置されている。
室外機11は、空気調和装置10全体を制御する制御装置100を備えており、この制御装置が四方弁18を切り換えることにより、冷房運転又は暖房運転が行われる。つまり、四方弁18が冷房側に切り換えられたときには、室外熱交換器19が凝縮器に、室内熱交換器27A〜27Eが蒸発器として機能して冷房運転状態となり、各室内熱交換器27A〜27Eが室内を冷房する。また、四方弁18が暖房側に切り換えられたときには、図1中矢印の如く冷媒が流れ、室内熱交換器27A〜27Eが凝縮器に、室外熱交換器19が蒸発器として機能して暖房運転状態となり、各室内熱交換器27A〜27Eが室内を暖房する。
また、冷房運転時には、室内膨張弁28A〜28Eのそれぞれの弁開度が空調負荷に応じて制御される。暖房運転時には、室外膨張弁20及び室内膨張弁28A〜28Eのそれぞれの弁開度が空調負荷に応じて制御される。
The
Further, during the cooling operation, the respective valve openings of the
一方、圧縮機15を駆動するガスエンジン30の燃焼室には、エンジン燃料供給装置31から燃料と空気との混合気が供給される。このエンジン燃料供給装置31は、燃料供給配管32に、燃料遮断弁33、ゼロガバナ34、燃料調整弁35及びスロットル36が順次配設され、この燃料供給配管32のスロットル36側の端部がガスエンジン30の燃焼室に接続されて構成される。
燃料遮断弁33は、閉鎖型の燃料遮断弁機構を構成し、燃料遮断弁33が全閉または全開し、燃料ガスの漏れのない遮断と連通とを択一に実施する。
ゼロガバナ34は、燃料供給配管32内における当該ゼロガバナ34の前後の1次側燃料ガス圧力(一次圧)と2次側燃料ガス圧力(二次圧)とのうち、一次圧の変動によっても二次圧を一定の所定圧に調整して、ガスエンジン30の運転を安定化させる。
On the other hand, an air-fuel mixture of fuel and air is supplied from an engine
The fuel cut-off
The zero
燃料調整弁35は、スロットル36の上流側から空気が導入されることで生成される混合気の空燃比を最適に調整するものである。このスロットル36の上流側にはエンジンユニット外から空気を吸入する空気供給配管37が接続されている。この空気供給配管37の吸込口にはエアフィルタ38が配設されている。
ガスエンジン30には、エンジンオイル供給装置39が接続されている。このエンジンオイル供給装置39は、オイル供給配管40にオイルレベルスイッチ41Aを内蔵した常時オイルパン41及びオイル供給ポンプ42が配設されたものであり、ガスエンジン30へエンジンオイルを適宜供給する。
The
An engine
また、ガスエンジン30は、エンジン冷却水回路43を循環するエンジン冷却水により冷却される。このエンジン冷却水回路43は、ラジエータ49とガスエンジン30との間に冷却水を循環させる第1冷却水経路43Aと、第1冷却水経路43Aに設けられた冷却水三方弁47で分岐し、プレート式熱交換器48とガスエンジン30との間に冷却水を循環させる第2冷却水経路43Bとを備えている。
また、エンジン冷却水回路43には、リザーブタンク55が配設されており、リザーブタンク55は、エンジン冷却水回路43内の冷却水が水漏れ等で減少すると、冷却水配管の内圧が冷却水を重力により自動的に補充するように調整されている。
Further, the
The engine
冷却水三方弁47は、流入した高温のエンジン冷却水をラジエータ49とプレート式熱交換器48とのいずれか一方、若しくは、分流比を変更して両方に導く流量調整式の三方弁である。この冷却水三方弁47の入口47Aには、冷却水配管を介してガスエンジン30の冷却水出口が接続されている。冷却水三方弁47の一方の出口47Bには、冷却水配管を介してプレート式熱交換器48が接続され、また、冷却水三方弁47の他方の出口47Cには、冷却水配管を介してラジエータ49が接続される。なお、この冷却水三方弁47は、モータ(不図示)により駆動され、このモータが制御装置(不図示)により制御される。
The cooling water three-
ラジエータ49、及び/或いは、プレート式熱交換器48を通ったエンジン冷却水は、循環ポンプ46と、排気ガス熱交換器50と、が順次接続された冷却水配管を介して、ガスエンジン30の冷却水入口に導かれる。循環ポンプ46は、稼働時にエンジン冷却水を吐出してエンジン冷却水をエンジン冷却水回路43内に循環させる。
The engine cooling water that has passed through the
排気ガス熱交換器50には、当該排気ガス熱交換器50を通過した排気ガスを処理して排出するための、マフラ51、排気トップ52、及び、中和装置54が接続されている。排気ガス熱交換器50の排気側と、マフラ51の吸気側とは、排気管53(排気ホースを含む)を介して接続されており、排気ガス熱交換器50から排出されたドレンを含む排気ガスが排気管53を通じてマフラ51へ流入する。排気ガスは、マフラ51内で消音板(不図示)に衝突して消音されると共に、排気ガス中の水分が消音板に衝突してドレン水となる。
The exhaust
マフラ51を通過した排気ガスは、排気トップ52に流入し、この排気ガスは、排気トップ52内で冷却され、排気ガス中の水分が凝縮しドレンが発生して、最終的な排気ガスは排気トップ52を介して外に排気される。排気トップ52内部で発生したドレンは、不図示の戻しホースを介してマフラ51に戻されて中和装置54に導かれる。この中和装置54は、ドレンに含まれる排気ガス中のSOxやNOx等の有害物質を中和するものである。
The exhaust gas that has passed through the
ラジエータ49は、エンジン冷却水を冷却させるものであり、室外ファン22の送風空気が供給されるように、この室外ファン22に隣接して配置されている。このラジエータ49にて冷却されたエンジン冷却水は、循環ポンプ46によって排気ガス熱交換器50を介して、ガスエンジン30に戻され、このガスエンジン30を冷却する。
The
また、プレート式熱交換器48は、冷媒回路1内の冷媒とエンジン冷却水回路内の冷却水との間で熱交換を行い、冷媒をガスエンジン30の熱で加温されたエンジン冷却水で加温する冷却水・冷媒熱交換器である。このプレート式熱交換器48は、室外冷媒配管26Bを流れる液冷媒にガスエンジン30の排熱を回収させることにより、暖房能力の増強を図る排気ガス熱回収用の熱交換器である。特に、外気温度が低い(例えば0℃以下)の場合には、室外熱交換器19にて外気と冷媒との熱交換が十分にできないこともあるため、プレート式熱交換器48をサブエバポレータとして機能させることにより、暖房能力の維持及び増強が図られる。従って、このプレート式熱交換器48は主として暖房運転時に利用される。なお、外気温度は、例えば、室外ファン22の風路中に設けられた外気温センサ101で検出され、検出結果は、制御装置100に入力される。
The
ガスエンジン30の出力軸71には、発電機73が連結されている。この発電機73は、発電機73側のプーリ(不図示)と、ガスエンジン30の出力軸71側のプーリ(不図示)との間に掛け渡されるVベルト72を介してガスエンジン30に連結され、ガスエンジン30により駆動される。発電機73で発電された電力は、室外ファン22や循環ポンプ46等の負荷装置に供給される。これにより、負荷装置への電力供給量を低減することができ、消費エネルギーの低減化を図ることができる。
A
ところで、暖房運転開始時に、外気温が低く(例えば、−5℃以下)、空調負荷が大きい場合には、室外熱交換器19にて外気から熱を得ることができず、冷媒圧力が上昇し難くなる。冷媒圧力が上昇し難くい状態となっているか否かは、圧縮機15の冷媒吐出側に設けられた高圧圧力センサ102の検出値、或いは、高圧圧力センサ102の検出値と、圧縮機15の冷媒吸込み側に設けられた低圧圧力センサ103の検出値との違いに基づいて検出することができる。高圧圧力センサ102、及び、低圧圧力センサ103の検出値は、制御装置100に入力され、制御装置100は、これらのセンサの検出値に基づいて、冷媒圧力が上昇し難くい状態となっているか否かを判断する。
By the way, when the outside air temperature is low (for example, −5 ° C. or lower) and the air conditioning load is large at the start of the heating operation, the
冷媒圧力が上昇し難くなると、ガスエンジン30に掛かる負荷が小さくなるため、エンジン排熱があまり出ない状態となる。よって、プレート式熱交換器48の機能による暖房能力の増強も期待できない状況となる。
そこで、本実施形態の空気調和装置10には、圧縮機15に吸収される冷媒を加熱することで冷媒圧を昇圧し、結果としてガスエンジン30に掛かる負荷を大きくする冷媒圧昇圧機構60が備えられている。
When the refrigerant pressure is difficult to increase, the load applied to the
Therefore, the
冷媒圧昇圧機構60は、冷媒回路1内の冷媒を直接加熱することで、冷媒圧を昇圧する冷媒加熱用ヒータ61を備えている。また、冷媒圧昇圧機構60は、エンジン冷却水回路43内のエンジン冷却水を加熱することで、プレート式熱交換器48を介して冷媒回路1内の冷媒を間接的に加熱する冷却水加熱用ヒータ62を備えている構成であっても良い。
冷媒加熱用ヒータ61は、プレート式熱交換器48を介してアキュムレータ16の手前に冷媒を適宜供給するリキッド管26B内に設けられる。冷媒加熱用ヒータ61は、プレート式熱交換器48の下流に設けられているのが望ましい。そして、プレート式熱交換器48でエンジン冷却水と熱交換して蒸発した冷媒は、冷媒加熱用ヒータ61によりさらに加熱されて冷媒圧が昇圧した状態で、圧縮機15に供給される。
The refrigerant
The
このように、冷媒圧昇圧機構60は、圧縮機15の吸込み側に冷媒加熱用ヒータ61を備え、当該冷媒加熱用ヒータ61により加熱され冷媒圧が昇圧された冷媒が圧縮機15に吸い込まれる。これにより、ガスエンジン30に掛かる負荷を大きくして、エンジン排熱による暖房能力の増強を図ることができる。
なお、冷媒加熱用ヒータ61は、リキッド管26B内に設けられた容器(不図示)に内蔵され、当該容器内に導かれた冷媒を加熱する構成であっても良いし、或いは、図2(A)に示すように、アキュムレータ16に内蔵されている構成であっても良い。
Thus, the refrigerant
The
冷却水加熱用ヒータ62は、ガスエンジン30の冷却水出口と、冷却水三方弁47との間のエンジン冷却水回路43中に設けられる。冷媒圧昇圧機構60は、冷却水加熱用ヒータ62により、エンジン冷却水回路43を流れるエンジン冷却水を加熱する。冷却水加熱用ヒータ62により加熱されたエンジン冷却水は、冷却水三方弁47を通り、プレート式熱交換器48に接続された第2冷却水経路43Bに循環される。そして、プレート式熱交換器48を介して、冷媒回路1内の冷媒と熱交換する。これにより、プレート式熱交換器48を介して、冷媒回路1内を流れる冷媒は、エンジン冷却水により加熱されて、冷媒圧が昇圧される。冷却水加熱用ヒータ62は、例えば、図2(B)に示すように、ガスエンジン30の冷却水出口と、冷却水三方弁47との間を繋ぐ冷却水配管中に設けられたエルボ管63に内蔵されている構成であっても良い。
The cooling
冷媒加熱用ヒータ61、及び、冷却水加熱用ヒータ62には、発電機73により発電された電力を冷媒加熱用ヒータ61、冷却水加熱用ヒータ62に供給する電線64が接続されている。冷媒加熱用ヒータ61、及び、冷却水加熱用ヒータ62は、暖房運転開始時に外気温が低い場合に等で冷媒圧力が上昇し難くい際に、発電機73により発電された電力により駆動され、冷媒を加熱して、圧縮機15に吸い込まれる冷媒圧を昇圧する為に用いられる。
An
次に、暖房運転開始時の空気調和装置10の動作について、図3のフローチャートを用いて説明する。
暖房運転を開始すると、まず、室外機11の制御装置100は、外気温センサ101の検出値を取得する(ステップS1)。そして、制御装置100は、外気温センサ101で検出された外気温度を示す値が、予め設定された所定の値であるか否かを判断する(ステップS2)。この所定の温度は、例えば、室外熱交換器19にて外気から熱を得ることができなくなる−5℃以下に設定される。外気温が所定値より高いと判断した場合には(ステップS2:No)、制御装置100は、発電機73により発電された電力を冷媒圧昇圧機構60には供給せず、室外ファン22や循環ポンプ46等に供給する通常運転を行う(ステップS7)。
Next, operation | movement of the
When the heating operation is started, first, the
一方、外気温センサ101で検出された外気温が所定値以下であると判断した場合(ステップS2:Yes)、制御装置100は、続いて、高圧圧力センサ102により検出される高圧冷媒の圧力を検出し(ステップS3)。制御装置100は、高圧冷媒の圧力が、予め設定された所定値以下であるか否かを判断する(ステップS4)。高圧冷媒の圧力が所定値より高いと判断した場合には(ステップS4:No)、制御装置100は、発電機73により発電された電力を冷媒圧昇圧機構60には供給せず、室外ファン22や循環ポンプ46等に供給する通常運転を行う(ステップS7)。
On the other hand, when it is determined that the outside air temperature detected by the outside
高圧冷媒の圧力が所定値以下であると判断した場合には(ステップS4:Yes)、制御装置100は、発電機73により発電された電力を冷媒圧昇圧機構60に供給する(ステップS5)。つまり、外気温度、及び、高圧冷媒の圧力が低く、空調負荷が大きい場合には、制御装置100は、発電機73により発電された電力を冷媒圧昇圧機構60に供給する。これにより、圧縮機15に吸い込まれる冷媒の冷媒圧を冷媒加熱用ヒータ61、及び/或いは、冷却水加熱用ヒータ62により加熱して予め昇圧することができる。よって、発電機73により発電された電力を用いて、速やかに冷媒圧を昇圧させ暖房運転開始時の暖房性能を向上することができる。また、発電機73により発電された電力を用いて冷媒圧を昇圧させることで、ガスエンジン30に掛かる負荷を速やかに大きくして、エンジン排熱が効率良く出る状態とすることができ、外気温度が低い場合であっても、エンジン排熱を利用しての暖房性能の向上を図ることができる。
When it is determined that the pressure of the high-pressure refrigerant is equal to or lower than the predetermined value (step S4: Yes), the
以上説明したように、本発明を適用した実施形態によれば、ガスエンジン30により駆動される圧縮機15、四方弁18、及び、室外熱交換器19を接続してなる冷媒回路1を備える空気調和装置10において、ガスエンジン30により発電する発電機73と、発電機73が発電した電力により冷媒回路1内の冷媒を加熱して冷媒圧を昇圧させる冷媒圧昇圧機構60と、を備え、暖房運転開始時に、負荷に応じて発電機73が発電する電力を冷媒圧昇圧機構60に供給する。この構成によれば、暖房運転開始時に、空調負荷が大きく、冷媒圧が昇圧しにくい状態になっている場合には、ガスエンジン30により発電する発電機73が発電する電力を冷媒圧昇圧機構60に供給して、冷媒回路1内の冷媒の冷媒圧を速やかに昇圧することができる。これにより、暖房運転開始時の暖房性能を向上することができる。また、ガスエンジン30に掛かる負荷を速やかに大きくして、エンジン排熱が効率良く出る状態とすることができ、外気温度が低い場合であっても、エンジン排熱を利用しての暖房性能の向上を図ることができる。
As described above, according to the embodiment to which the present invention is applied, the air including the refrigerant circuit 1 formed by connecting the
また、本発明を適用した実施形態によれば、冷媒圧昇圧機構60は、冷媒回路1内の冷媒を発電機73の電力により直接加熱する冷媒加熱用ヒータ61を、圧縮機15の吸込み側に備えた。この構成によれば、冷媒の冷媒圧を予め昇圧して圧縮機15の吸込み口に供給することができ、ガスエンジン30に掛かる負荷を大きくして、エンジン排熱が効率良く出る状態とすることができる。これにより、外気温度が低い場合であっても、エンジン排熱を利用しての暖房性能の向上を図ることができる。
Further, according to the embodiment to which the present invention is applied, the refrigerant
また、本発明を適用した実施形態によれば、ガスエンジン30をエンジン冷却水により冷却するエンジン冷却水回路43を備え、エンジン冷却水回路43内には、暖房運転時に、エンジン冷却水と冷媒回路1内の冷媒との間で熱交換するプレート式熱交換器48が設けられ、冷媒圧昇圧機構60は、発電機73の電力により冷却水を加熱する冷却水加熱用ヒータ62を、プレート式熱交換器48の上流に備えた。この構成によれば、プレート式熱交換器48に供給されるエンジン冷却水を冷却水加熱用ヒータ62で加熱し、冷却水加熱用ヒータ62で加熱したエンジン冷却水により、プレート式熱交換器48を流れる冷媒を間接的に加熱することができる。よって、プレート式熱交換器48を用いて、発電機73の電力により冷媒を加熱して冷媒圧を昇圧させることで、発電負荷と相まってガスエンジン30に掛かる負荷を大きくすることができ、外気温度が低い場合であっても、エンジン排熱を利用しての暖房性能の向上を図ることができる。
According to the embodiment to which the present invention is applied, the engine
また、本発明を適用した実施形態によれば、冷媒加熱用ヒータ61を、圧縮機15の吸込側に設けられたアキュムレータ16内に配設したため、アキュムレータ内で冷媒を加熱し、冷媒圧を昇圧させて圧縮機15に供給することができる。これにより、ガスエンジン30に掛かる負荷を大きくして、エンジン排熱が効率良く出る状態とすることができる。これにより、外気温度が低い場合であっても、エンジン排熱を利用しての暖房性能の向上を図ることができる。また、冷媒回路1内に、冷媒加熱用ヒータ61を内蔵する別の容器を接続する必要がなく、冷媒加熱用ヒータ61を簡単に配設することができる。
Moreover, according to the embodiment to which the present invention is applied, the
また、本発明を適用した実施形態によれば、暖房運転開始時に、外気温が予め設定された所定値以下の場合に、発電機73が発電する電力を冷媒圧昇圧機構60に供給する。この構成によれば、外気温が低く、空調負荷が大きい場合に、ガスエンジン30により発電する発電機73が発電する電力を冷媒圧昇圧機構60に供給して、冷媒回路1内の冷媒の冷媒圧を速やかに昇圧することができる。これにより、暖房運転開始時の暖房性能を向上することができる。また、ガスエンジン30に掛かる負荷を速やかに大きくして、エンジン排熱が効率良く出る状態とすることができ、外気温度が低い場合であっても、エンジン排熱を利用しての暖房性能の向上を図ることができる。
Further, according to the embodiment to which the present invention is applied, the electric power generated by the
また、本発明を適用した実施形態によれば、暖房運転を開始した際に、圧縮機15から吐出される高圧冷媒の圧力が予め設定された所定値以下の場合に、発電機73が発電する電力を冷媒圧昇圧機構60に供給する。この構成によれば、圧縮機15から吐出される高圧冷媒の圧力が低く、ガスエンジン30に掛かる負荷が低くなっている場合に、冷媒圧を昇圧してガスエンジン30の負荷を大きくすることができる。よって、ガスエンジン30の負荷を大きくし、エンジン排熱が効率良く出る状態とすることができ、エンジン排熱を利用しての暖房性能の向上を図ることができる。
Further, according to the embodiment to which the present invention is applied, when the heating operation is started, the
1 冷媒回路
10 空気調和装置
11 室外機
15 圧縮機
16 アキュムレータ
18 四方弁
19 室外熱交換器
30 ガスエンジン
43 エンジン冷却水回路
48 プレート式熱交換器
60 冷媒圧昇圧機構
61 冷媒加熱用ヒータ
62 冷却水加熱用ヒータ
73 発電機
100 制御装置
101 外気温センサ
102 高圧圧力センサ
103 低圧圧力センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記ガスエンジンにより発電する発電機と、前記発電機が発電した電力により前記冷媒回路内の冷媒を加熱して冷媒圧を昇圧させる冷媒圧昇圧機構と、を備え、
前記ガスエンジンをエンジン冷却水により冷却する冷却水回路を備え、当該冷却水回路内には、暖房運転時に、前記エンジン冷却水と前記冷媒回路内の冷媒との間で熱交換するプレート式熱交換器が設けられ、
前記冷媒圧昇圧機構は、前記発電機の電力により前記エンジン冷却水を加熱する冷却水加熱用ヒータを、前記プレート式熱交換器の上流に備え、前記発電機の電力により前記圧縮機の吸込み側の前記冷媒回路内の冷媒を加熱する冷媒加熱用ヒータを、前記プレート式熱交換器の下流に備えた
ことを特徴とする空気調和装置。 In an air conditioner including a refrigerant circuit formed by connecting a compressor driven by a gas engine, a four-way valve, and an outdoor heat exchanger,
A generator for generating electricity by the gas engine, and a refrigerant pressure increasing mechanism for increasing the refrigerant pressure by heating the refrigerant in the refrigerant circuit with the electric power generated by the generator,
A cooling water circuit for cooling the gas engine with engine cooling water is provided, and in the cooling water circuit, heat exchange is performed between the engine cooling water and the refrigerant in the refrigerant circuit during heating operation. Vessel is provided,
The refrigerant pressure boosting mechanism includes a cooling water heating heater that heats the engine cooling water with electric power of the generator upstream of the plate heat exchanger, and a suction side of the compressor with electric power of the generator An air conditioner comprising a refrigerant heating heater for heating the refrigerant in the refrigerant circuit, downstream of the plate heat exchanger .
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